不同雜交中稻作再生稻栽培的再生能力及產量比較研究

楊森，孔令娟*，張琦，王青，駱忠明，張曉紅，金四九，袁功平

(1.安徽省農業技術推廣總站，安徽 合肥 230001；2.望江縣種植業技術推廣中心，安徽 望江 246200；3.宣城市宣州區種植業局，安徽 宣城 242074；4.東至縣農業農村綜合技術服務中心，安徽 東至 247200；5.廬江縣農業技術推廣中心，安徽 廬江 231500；6.桐城市種植業管理中心，安徽 桐城 231400；7.懷寧縣種植業技術推廣中心，安徽 懷寧 246100)

再生稻作為一種資源節約型、高效型的稻作制度，在種植面積不增的前提下，增加一季水稻產量、兩季水稻秸稈有效還田、且頭季和再生季均可以有效避開病蟲高發期的危害，實現綠色高效生產，有利于提高稻田的綜合生產能力。

安徽省位于江淮之間丘陵單、雙季稻過渡區即全國雙季稻北緣地區，江淮及其以南地區，溫光資源豐富，雨熱同季，都是發展再生稻的適宜區[1]。再生稻作為“一種兩收噸糧田”高產高效栽培技術模式，正得到政府部門越來越多的重視和大力推廣，2020年至2022年在安徽省農業農村廳專項政策的推動下，聯合科研院所在全省開展多點攻關、示范，多措并舉，積極宣傳引導和示范推廣。在平臺建設、品種篩選、栽培技術創新和產業扶持等方面均取得一定的發展和突破，2021年再生稻種植面積達到8萬 hm2[2]，2022年預計推廣面積約10萬 hm2，真正實現了“一種兩收”，開拓新型稻作制度發展新模式，也是穩定糧食生產和提質增效的重要舉措。我國南方再生稻推廣潛力巨大，湖北、湖南、福建等對于再生稻品種選育已有大量研究[3-6]，安徽相關研究表明當前再生季存在安全齊穗的隱患和二季均衡高產栽培等問題，考慮到再生稻生產專用品種應主要從早稻及中稻中選擇，且中稻種植品種類型以雜交稻為主[7-9]，本文以7個雜交中稻為研究對象，以再生能力及產量等因子做主要衡量標準，以期確定適宜安徽省沿江江南地區作再生稻的雜交中稻品種，也可為長江中下游雙季稻北緣地區雜交中稻作再生稻品種選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

為了鑒定高產雜交中稻新品種作再生稻在生產上的應用價值，研究其配套栽培技術，以近3年審定品種為主，選擇7個水稻品種開展試驗，具體品種信息見表1。

表1 參試品種信息Table 1 Tested variety information

1.2 試驗設計

1.2.1 試驗地點

位于安徽省沿江江南地區的廬江縣、桐城市、懷寧縣、望江縣、宣城市宣州區和東至縣。其中生育期選擇在望江縣，頭季稻莖蘗動態和再生季再生能力調查選擇在望江縣、宣城市宣州區和東至縣，在6個縣(區)均開展頭季及再生季產量調查。

1.2.2 小區布置

試驗小區每品種200 m2，同一縣內不設重復，品種間做好標記，小區四周設置1.8 m寬的保護行，保護行和小區間操作行40 cm。試驗區田地平坦，試驗田塊較規整，交通、水利條件較好，試驗田土壤肥力中等，田間肥力均衡。

1.2.3 田管措施

實行工廠化基質育和機插秧，使用咪鮮胺浸種，經“暗化”出苗后旱擺旱育秧，機插前3 d施用尿素 60 kg·hm-2作為送嫁肥，送嫁藥施用福戈、愛苗，栽插規格為25 cm×18 cm，約22.2 萬穴·hm-2。收獲前3 d施用尿素 225 kg·hm-2作促芽肥，收割留樁高度35 cm，后期增施尿素和葉面肥。

1.3 項目測定與方法

1.3.1 測產與考種

每小區選取能代表小區平均水平的區域10 m2收割后用網袋裝好，進行人工脫粒，除雜晾曬，水分達標后稱重。

1.3.2 再生能力調查

頭季稻收獲后，每個處理選取3個有代表性的點，每點10 叢用來測定再生芽萌發成苗成穗動態和不同節位再生能力。待萌發生長的芽出鞘2～3 cm時，為再生稻出苗，10%活樁出苗的日期為出苗始期，50%活樁出苗的日期為出苗期，80%活樁出苗的日期為齊苗期[10-11]。

發苗率=(當前苗數/有效母莖數)×100%；

腋芽再生率=(該節位平均每穴再生穗數/頭季稻平均每穴有效穗數)×100%。

1.4 數據處理。

數據采用WPS Office 2019軟件處理，統計分析用 IBM SPSS Statistics 24進行。

2 結果與分析

2.1 生育期

生育期是評價品種能否作為再生稻安全種植的關鍵指標之一[12]，記載各品種生育期列于表2。從安全齊穗期來看，試驗地安全齊穗期為9月22日，加上再生季出苗到齊穗要經歷35～40 d，為保證再生季安全齊穗，頭季稻應在8月12日前后收割，最遲應在8月15日左右。供試的品種組合中，旱優73、旱優116、新兩優611、鑫兩優128頭季8月15日成熟收割，其他3個品種和對照均在8月19日成熟收割，晚于最遲收獲日期，再生季因為沒有遇到寒露風等惡劣低溫天氣影響，均能在9月20日—22日安全齊穗，若在正常氣候年份，存在不能安全齊穗造成減產的風險。從頭季成熟到出苗歷期來看，各品種歷期長短差異較大，最短的是鑫兩優香128和友兩優2152收獲后3 d就出苗，最終再生季產量也最高，最長的是旱優73和旱優116分別需要6 d和9 d，再生季產量最低，可以認為頭季成熟到出苗歷期短的再生能力較強，產量也較高。從確定播期來看，8月15日收獲的4個品種頭季平均齊穗期為7月19日，較8月19日收獲的4個品種頭季平均齊穗期早6.5 d，各品種分別再以頭季齊穗期為起點分析，8月15日收獲的4個品種到再生季抽穗始期歷期30.5 d、到再生季齊穗期歷期59 d，較8月19日收獲的4個品種分別長2.5 d、短1 d，總體差異較小，可以認為確定再生稻品種播種期要充分考慮頭季稻齊穗時間，以確保再生季能安全齊穗。

表2 關鍵生育期調查Table 2 Investigation of key growth period

2.2 生育期天數

本研究對頭季稻和再生季生育期天數進行統計(表3)，頭季生育期變幅為148～160 d，除荃優1606和友兩優2152外，實際生育期都短于對照，但均長于各自品種審定生育期，這與頭季移栽后遇到低溫天氣，秧苗生長緩慢，以及抽穗揚花期間高溫干旱天氣有關，在一定程度上延長了生育期，有3個參試品種和對照成熟期推遲到8月19日，較正常最遲收割期晚了4 d。兩季生育期變幅為219～234 d，比對照長的有友兩優2152和荃優1606。再生季六兩優香11、友兩優2152與對照相同為76 d，其余品種再生季生育期均少于76 d。

表3 生育期天數調查Table 3 Investigation of days of growth period

2.3 再生能力調查

2.3.1 再生季發苗成穗動態對比

頭季收割后對各個品種的再生恢復情況進行了調查(表4)，收割后3 d荃優1606還沒有出苗，這可能與收割后晴熱高溫天氣條件下，長時間高溫、強光照對再生稻腋芽萌發有抑制作用有關，8月24日后晴熱高溫天氣逐漸緩解，抑制作用降低至解除，發苗勢和速度均出現大幅提升，到收割后20 d，每hm2苗數達到234.60萬、有效穗211.50萬，分別是各品種間的第2、第1高值。收割后3 d旱優116發苗數量也低于對照，其余品種發苗數均高于對照，鑫兩優香128出苗最多達到83.55 萬·hm-2，收后20 d荃優1606、新兩優611、鑫兩優香128、友兩優2152發苗數均高于對照。

表4 再生芽萌發成苗成穗動態調查Table 4 Dynamic investigation of regeneration bud germination seedling formation and spike formation

再生稻品種再生動態特點分為3個類型：再生能力弱且再生芽萌發慢、再生能力強且再生芽萌發慢以及再生能力強且再生芽萌發快[13]。根據各品種發苗速度和最終發苗數、有效穗數，可以看出，新兩優611、鑫兩優香128和六兩優香11是屬于再生能力強且再生芽萌發快的類型，荃優1606、友兩優2152和豐兩優香1號是屬于再生能力強且再生芽萌發慢的類型。各品種最終有效穗數基本在150萬·hm-2以上，成穗率基本在80%以上，品種間表現差異不大，說明各品種再生芽萌發的速度不決定最終的成穗率大小，對最終穗數影響較大的還是頭季有效母莖數。

2.3.2 不同節位再生能力

對不同芽位分化成蘗情況和腋芽再生率(表5～6)調查發現，最先萌發分化成蘗的是倒2、3節，收割后3 d就開始形成分蘗，平均每穴1.3個芽，倒2、3節占比分別達到41.1%和41.2%；收割后10 d和20 d，倒3、4節分蘗合計占比分別達到69.8%和64.9%，成為主要芽位。對再生稻光合產物分配規律研究表明，頭季稻光合產物主要分配到再生季倒2、3節，再生季光合產物分配到倒2、3、4節[14]，說明頭季稻向倒2、3節分配的物質促使其在再生季較早發芽，這樣可以取得較長的生育期，并為后續生長提供更多的光合物質，對再生稻前期生長非常重要。且再生稻樁上倒2、3芽存活率較高，倒4、5芽存活率較低[15]，基數上的差異也影響不同節位腋芽萌發及成穗表現。

表5 再生季不同芽位分化成蘗調查Table 5 Investigation on the differentiation of tillers from different bud positions during the regeneration season

表6 再生季不同節位腋芽再生率調查Table 6 Investigation on the regeneration rate of axillary buds at different nodes during the regeneration season

不同品種再生稻不同芽位對產量的貢獻不同，存在著1個或多個產量貢獻的主要節位[16]，保護主要貢獻節位的存活與數量，對于再生稻后期形成較多的有效穗數與產量非常重要。旱優116倒2、3芽兩芽位合計腋芽再生率為43.36%，都是主要貢獻節位，留樁及再生季管理要充分照顧到高節位芽。豐兩優香1號、六兩優香11、荃優1606倒3、4芽兩芽位合計腋芽再生率分別達到43.43%、55.62%、85.80%，都是主要貢獻節位。旱優73、鑫兩優香128每個芽位分化成蘗數和腋芽再生率相近，各節位產量貢獻較為均衡。

2.4 兩季產量比較

2.4.1 產量要素比較

兩季稻收獲后按品種進行考種、理論測產(表7)。從兩季產量要素對比來看，再生季hm2有效穗數、穂粒數、千粒重均低于頭季，結實率接近頭季稻。其中再生季hm2穗數能夠達到頭季hm2穗數60%以上的有鑫兩優香128、友兩優2152、旱優73，低于50%的有新兩優611。主要是因為頭季收獲后母莖被收割機械履帶碾壓損傷，有調查表明機械碾壓僅直行部分碾壓率就超過了30%[17]；其次，也有可能與高溫干旱天氣高度重合有關，頭季收獲后8月15—23日望江縣、宣城市宣州區、東至縣平均最高氣溫為37.7 ℃、平均日照時長13 h、無降水，腋芽萌發處于高溫、強光照條件下，受到光合作用“午休”現象與光飽和現象的共同影響，光合物質積累減少，這些原因共同導致了再生季母莖腋芽不能重新萌發成蘗，或者萌發成蘗時間較晚，不能形成有效分蘗，降低了形成有效穗數的數量。

表7 兩季產量要素統計Table 7 Statistics of production factors for two seasons

從各品種兩季表現來看，2022年受到了較為嚴重的高溫干旱影響，正值頭季稻抽穗揚花至成熟階段，結實率受到不同程度影響，除了旱優116外，其余各品種結實率均低于對照，其中友兩優2152結實率只有67.82%，顯著低于對照，表現不理想。再生季各品種間六兩優香11、鑫兩優香128、荃優1606、新兩優611的每 hm2穗數高于對照，但都沒達到顯著水平。友兩優2152和鑫兩優香128穂粒數高于對照，其中友兩優2152達到了顯著水平。結實率方面，荃優1606、友兩優2152、新兩優611、鑫兩優香128高于對照，但均不顯著。旱優116、旱優73、六兩優香11、鑫兩優香128千粒重高于對照，其中，旱優116和旱優73均達到顯著水平。

兩季稻收獲后分別對頭季稻和再生季稻進行實收測產(表8)，合計實收產量均在10 400 kg·hm-2以上。其中，頭季稻新兩優611、六兩優香11顯著高于對照，再生季友兩優2152、鑫兩優香128、荃優1606產量顯著高于對照豐兩優香1號，新兩優611和六兩優香11兩季合計產量分別較對照豐兩優香1號高18.2%和11.1%，各品種間差異均不顯著。

表8 兩季實收產量統計Table 8 Statistics of actual production for two seasons

2.4.2 相關性分析

對頭季稻和再生稻產量要素與產量進行皮爾遜相關性分析(表9)得出，穗數與產量呈顯著正相關特性，頭季稻每hm2穗數與頭季產量、兩季產量呈正相關特性，其中與兩季產量達到極顯著，說明頭季稻有效穗數越多產量就越高，也越有利于兩季高產，與徐富賢等[18]研究一致，再生季每hm2穗數也與再生季產量呈顯著正相關特性，跟頭季稻表現相似。頭季產量與兩季產量呈極顯著正相關特性，與再生季受到天氣影響，產量在兩季中占比較低有關。頭季千粒重與再生季產量呈顯著負相關，可能與頭季灌漿期間光合物質在籽粒與腋芽分配機制有關，再生季千粒重與再生季產量呈顯著負相關，具體原因需要進一步研究。不同水稻品種頭季與再生季產量之間無顯著相關性，說明頭季產量高，再生季產量不一定高，也與徐秀娟[19]研究一致。

表9 兩季產量要素與實收產量相關性分析Table 9 Correlation analysis between yield factors and actual yield for two seasons

3 結果與討論

3.1 結果

試驗結果表明，頭季稻每hm2穗數高的品種，兩季產量高，以多穗奪取高產的品種更適合做再生稻栽培。綜合不同雜交中稻品種作再生稻栽培表現來看，兩季總體產量均較高，綜合表現良好，都建議繼續開展試驗安排。其中：新兩優611和六兩優香11再生能力強，兩次收割產量較高，生育期適中，綜合表現最好，說明有作為再生稻生產的潛力，可以進一步擴大示范。鑫兩優香128、友兩優2152、荃優1606頭季抽穗揚花期間遭遇高溫干旱天氣，對授粉及灌漿有一定的影響，產量表現不好，考慮到這三個品種再生季高節位再生能力強、均勻，產量表現高于對照，可以作為今后品種選育的一個參考，建議收割時注意保留優勢芽位，繼續開展試驗驗證。旱優116、旱優73頭季稻產量較高，表明這兩個品種在高溫干旱逆境條件下能夠保持高產，但再生季再生能力較差、產量較低，建議再生季注意肥水管理提高腋芽存活率，繼續開展試驗。

3.2 討論

3.2.1 高溫干旱天氣對再生季再生能力的影響

潘四平[20]研究發現，頭季稻后期光合產物對腋芽分配的多少，決定了再生季腋芽再生力的強弱。本研究中，頭季稻后期高溫條件下，午休時間較長，光合產物積累減少，進而減少向腋芽分配，是再生季腋芽再生能力較差的一個原因。有多人研究表明，頭季收割后短期內，日溫對腋芽萌發有影響，溫度過高過低都不利于腋芽萌發，或者低位腋芽處于高溫淹水下被悶死、燙死等，造成死芽、缺株[10，21-22]。本研究再生季腋芽萌發前期受到高溫抑制，至收割后5～8 d解除高溫危害，根據收后10～20 d的調查也表明發苗開始加快，但總量上仍偏少，在荃優1606上的表現尤其明顯，這與前人結果一致，是再生季腋芽再生能力較差的主要原因。有關光照對腋芽萌發的作用還存在一定的爭議，施能浦等[10]研究表明，光照對頭季和再生季的影響甚大，過強的光照會抑制腋芽萌發，方文等[23]研究表明，良好的光照條件有助于腋芽的快速生長。本研究開展期間，頭季稻收割后一段時間內，陽光照射十分強烈，再生季腋芽萌發較慢，筆者傾向于認為過強的陽光對再生稻腋芽的萌發有抑制作用，具體影響還需要進一步研究。

3.2.2 對今后再生稻品種選育與推廣的思考

2022年夏季，安徽出現大范圍持續高溫天氣，綜合強度為1961年以來最強，氣象干旱也是近年來較重的，正值本研究頭季稻抽穗揚花至再生稻腋芽萌發生長階段，各試驗地均受到不同程度的高溫干旱影響，其中有關再生能力的影響較為典型。考慮到近年來極端天氣頻繁發生，有關再生稻育種除了傳統的高產、優質、抗病蟲害等指標外，建議將對光敏感度、周年產量平衡、包括抗旱性在內的抗逆性等指標納入到選種標準或者提高權重。